高粘结性导光水泥基复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种属于土木工程材料领域的材料，更确切地说，本发明涉及一种高粘结性导光水泥基复合材料及其制备方法。

背景技术：

传统的建筑墙体通常采用普通混凝土作为承重结构，但这些墙体不透光、厚重密实，然而建筑节能和建筑美观一直是建筑界的追求和共识。导光混凝土的发明使得建筑墙体既能起到建筑节能的作用，又具有多变的装饰效果，这种特殊效果变笨重密实的混凝土材料为晶莹剔透的材料。但是传统的导光水泥基复合材料中光纤材料与水泥基材料之间存在着粘结性差、易脱落、易开裂、抗拉强度低的问题，不利于结构的长期受力。同时随着龄期的增长，导光混凝土中的光纤材料裸露在外的部分易腐蚀出现老化现象，这些不利于结构受力和抗裂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服了传统的导光水泥基复合材料中光纤维与水泥基材料粘结性差、易脱落、易开裂、抗拉强度低的问题，提供一种高粘结性导光水泥基复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的高粘结性导光水泥基复合材料包括自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂、光纤和KH-570硅烷偶联剂；

所述的自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂的质量比为：1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％；

KH-570硅烷偶联剂溶液的浓度为5％。

技术方案中所述的细石的直径不超过8mm；光纤直径1mm,光纤的衰减率低于250dB/km；

丁苯乳液的固含量为50％，pH＝7.7～10，黏度35～150mPa.s。

技术方案中所述的高粘结性导光水泥基复合材料还采用材料保护剂，材料保护剂由二甲基硅油和氟碳聚合物配置而成，材料保护剂中二甲基硅油与氟碳聚合物的质量比为1:0.9。

一种高粘结性导光水泥基复合材料的制造方法，其步骤如下：

1)将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2)将在步骤1)中处理后的光纤布设于模具中；其中XY方向上的光纤正交，X方向光纤平行布置，Y方向光纤平行布置，Z方向的每层光纤平行布置；

3)按1:1.2:0.8:0.4的质量比将自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、粉煤灰混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4)按0.3:0.28的质量比将环氧树脂和异氰酸酯混合搅拌90s，使其成为均匀分散的的混合液1；

5)将步骤3)中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4)中搅拌均匀形成的的混合液1中并一起搅拌120s形成干拌物2；

6)按0.36：(5.3％～6.8％)：0.13％的质量比将水、丁苯乳液与第三代聚羧酸系超塑化剂混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7)将步骤6)中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5)中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8)将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2)中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9)在普通养护条件下即20±3℃与RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10)按1:0.9的质量比将二甲基硅油和氟碳聚合物配制成材料保护剂，将材料保护剂喷涂在水泥基复合材料试块的切割断面上。

技术方案中所述的X方向光纤平行布置，Y方向光纤平行布置，Z方向的每层光纤平行布置是指：

X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料中的光纤与水泥基材料的粘结性能得到极大提高，粘结性能是传统导光水泥基复合材料的1.51倍。这是因为丁苯乳液从微观层面促进硫铝酸盐水泥水化产生的钙矾石相的生成以及其在水泥浆体中的稳定系，使得化学粘结力值稳定持久，最大限度地提高了基体的粘结性能；

2.本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料极大地提高导光水泥基复合材料的开裂强度和抗拉强度，最大拉拔力是传统导光水泥基复合材料的1.51倍。其中一个原因是用KH-570硅烷偶联剂处理后的光纤在细观上改善了其基体界面以及集料与基体的界面性能，KH-570硅烷偶联剂中的烷氧基官能团在水和混凝土碱催化作用下，发生水解反应得到硅羟基，硅羟基之间发生缩合反应，形成稳定的硅氧硅化学键，通过这些化学键，硅烷分子能够牢固的附着在混凝土表面和毛细孔道中，这些化学键提高基体与各种约束界面之间的粘结强度，进而提高了导光水泥基复合材料的开裂强度和抗拉强度；

3.本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料极大地提高导光水泥基复合材料的开裂强度和抗拉强度，粘结性能是传统导光水泥基复合材料的1.51倍。另外一个原因是搅拌过程中加入了环氧树脂和异氰酸酯，可使混凝土变得更透明，改善脆性，增强水泥基复合材料与光纤之间的握裹作用，提高粘结能力和抗剥性能。

4.本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料的耐久性极大提高，这是因为在拌制过程中采用的硫铝酸盐水泥可以有效的防止光纤受到腐蚀；粉煤灰对碱有抑制作用，可以避免碱对光纤的侵蚀作用，使材料的服役时间得到保证；切割打磨后使用了二甲基硅油和氟碳聚合物防护涂料处理了导光水泥基体表面，这可以增加水泥基复合材料表面密实度，抗化学腐蚀性、抗碳化性能，有效延长其服役年限。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料制备方法的流程框图；

图2为本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料和传统导光水泥基复合材料的极限拉拔力/荷载-位移曲线图；图中：实1代表实施例1荷载-位移曲线图，实2代表实施例2荷载-位移曲线图，实3代表实施例3荷载-位移曲线图，对1代表对比例1荷载-位移曲线图，对2代表对比例2荷载-位移曲线图，对3代表对比例3荷载-位移曲线图；

图3为本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料和未使用材料表面处理剂的动弹模随龄期变化曲线图；图中：实1代表实施例1动弹模随龄期变化曲线图，实2代表实施例2动弹模随龄期变化曲线图，实3代表实施例3动弹模随龄期变化曲线图，对1代表对比例1动弹模随龄期变化曲线图，对2代表对比例2动弹模随龄期变化曲线图，对3代表对比例3动弹模随龄期变化曲线图，对5代表对比例5动弹模随龄期变化曲线图。

图4为图3中A部分的局部放大图，放大比例为2:1。

图5为图3中B部分的局部放大图，放大比例为3:1。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

传统的导光混凝土材料中光纤材料与水泥基材料之间存在着粘结性差、易脱落、易开裂、抗拉强度低的问题，不利于结构的长期受力。同时随着龄期的增长，导光混凝土中的光纤材料裸露在外的部分易腐蚀出现老化现象，这些不利于结构受力和抗裂。

本发明针对传统导光混凝土中光纤材料与水泥基复合材料之间存在着粘结性差、易脱落、易开裂、抗拉强度低的问题，将丁苯乳液、环氧树脂和异氰酸酯与特殊拌制的硫铝酸盐水泥混凝土结合在一起，用KH-570硅烷偶联剂处理光纤，利用各种增强材料在不同尺度空间上的耦合增强作用改善水泥基复合材料与光纤之间的粘结性、抗裂和抗脱落性能。首先，硫铝酸盐水泥的使用，可以有效防止光纤受到腐蚀，提高导光水泥基材料的耐久性；其次，利用丁苯乳液从细观层面促进硫铝酸盐水泥水化产生钙矾石以及其在水泥砂浆中的稳定性，使得化学应力值稳定持久，保证水泥基复合材料的稳定粘结性能；再次用KH-570硅烷偶联剂处理后的光纤在细观上改善了其基体界面以及集料与基体的界面性能，提高基体与各种约束界面之间的粘结强度，更进一步的提升导光水泥基复合材料的粘结性能；最后，粉煤灰的加入，对碱性有抑制作用，可以减少碱对光纤的侵蚀作用，延长导光水泥基复合材料的服役时间，环氧树脂和异氰酸酯的加入，可使水泥基复合材料变得更透明，改善脆性，增强水泥基复合材料与光纤之间的握裹作用，提高粘结能力和抗剥性能。各种组分从不同尺度空间作用并利用各组分之间的耦合增强作用能够使导光水泥基材料中光纤与水泥基材料之间的粘结性能提高51％，拓展了导光水泥基复合材料的应用领域，具有广阔的开发前景。本专利技术就是在这样的背景下展开的。

针对导光水泥基复合材料中光纤材料与水泥基材料之间脱粘、导光混凝土材料中光纤材料易腐蚀老化等缺陷，本发明提供一种高粘结性导光水泥基复合材料用以改善传统的导光水泥基复合材料中光纤材料与水泥基材料之间存在着粘结性差、易脱落、易开裂、抗拉强度低的问题。

本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料包括自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂、光纤和KH-570硅烷偶联剂，材料保护剂由二甲基硅油和氟碳聚合物配置而成。其中：所述的自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂质量比为：1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％，KH-570硅烷偶联剂溶液的浓度为5％，光纤直径1mm。材料保护剂中二甲基硅油与氟碳聚合物的质量比为1:0.9。

利用自应力硫铝酸盐水泥有效防止光纤受到腐蚀，提高导光水泥基材料的耐久性；其次，利用丁苯乳液从细观层面促进自应力硫铝酸盐水泥水化产生的钙矾石以及其在水泥砂浆中的稳定性，使得化学应力值稳定持久，保证水泥基复合材料的稳定粘结性能；再次用KH-570硅烷偶联剂处理后的光纤在细观上改善了其基体界面以及集料与基体的界面性能，提高基体与各种约束界面之间的粘结强度，更进一步的提升导光水泥基复合材料的粘结性能；最后，粉煤灰的加入，对碱性有抑制作用，可以减少碱对光纤的侵蚀作用，延长导光水泥基复合材料的服役时间，环氧树脂和异氰酸酯的加入，可使水泥基复合材料变得更透明，改善脆性，增强水泥基复合材料与光纤之间的握裹作用，提高粘结能力和抗剥性能。各种组分从不同尺度空间作用并利用个组分之间的耦合增强作用能够使导光水泥基复合材料中光纤与水泥基材料之间的粘结性能提高。

本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料所含组分及其含量如下：

自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂、光纤和KH-570硅烷偶联剂；材料保护剂由二甲基硅油和氟碳聚合物配制而成；

自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、粉煤灰、环氧树脂、异氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂质量比为：

1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％；KH-570硅烷偶联剂溶液的浓度为5％，光纤直径1mm。材料保护剂中二甲基硅油与氟碳聚合物的质量比为1:0.9。其中：

细石的直径不超过8mm；

光纤的衰减率低于250dB/km；

丁苯乳液的固含量为50％，pH＝7.7～10，黏度35～150mPa.s；

本发明所述的高粘结性导光水泥基复合材料的制造方法的步骤如下：

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X方向与Y方向上的光纤正交，Z方向的每层光纤平行布置，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.按1:1.2:0.8:0.4的质量比将自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、粉煤灰混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.按0.3:0.28的质量比将环氧树脂和异氰酸酯混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.按质量比0.36：(5.3％～6.8％)：0.13％将水、丁苯乳液与第三代聚羧酸系超塑化剂混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃与RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.按1:0.9的质量比将二甲基硅油和氟碳聚合物配制成材料保护剂，将其喷涂在水泥基复合材料试块的切割断面上，以延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。

实施例1

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液45kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.将二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限，以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为1468N。

实施例2

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液35kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃与RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.按二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配置成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为1425N。

实施例3

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的新的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.将二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为1490N。

对比例1

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将普通硅酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的新的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料。

10.按二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为973N。

对比例2

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.将二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为1003N。

对比例3

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液20kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料；

10.将二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保护剂，将其喷涂在切割断面上，延长高粘结性导光水泥基复合材料的服役年限。以15d为周期测量其动弹模后，在拉拔试验中其极限拉拔力为1127N。

对比例4

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液50kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s后，搅拌物的流动性始终无法满足，这使得混凝土的工作性能较差。

对比例5

1.将光纤浸入浓度为5％的KH-570硅烷偶联剂的溶液中，使得光纤表面全面湿润；

2.将在步骤1中处理后的光纤预先布设于模具中；其中X、Y方向上的光纤正交布设，Z方向的每层光纤平行排列，X方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Y方向相邻2根光纤平行间距为3mm，Z方向每层光纤平行间距为5mm；

3.将自应力硫铝酸盐水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直径不超过8mm的细石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土搅拌机中，均匀搅拌60s成干拌物1；

4.将环氧树脂199.2kg/m3和异氰酸酯185.9kg/m3混合搅拌90s，使其成为均匀分散的混合液1；

5.将步骤3中搅拌均匀形成的干拌物1加入步骤4中搅拌均匀形成的混合液1中并一起搅拌120s形成新的干拌物2；

6.将水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化剂0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合搅拌30s，使其成为分散均匀的混合液2；

7.将步骤6中搅拌均匀形成的混合液2加入步骤5中混合均匀的干拌物2中，在搅拌机中搅拌180s成高粘结性的水泥基复合材料拌合物；

8.将高粘结性的水泥基复合材料拌合物均匀倒入步骤2中已布置光纤的模具中，在振动台上或使用振捣棒振动30s成型，养护24小时后脱模取出；

9.在普通养护条件下即20±3℃，RH90％以上，养护至28d龄期，然后将硬化的水泥基复合材料试块用切割机切割，使断面垂直于光纤束方向并且使光纤点露出90％以上；最后用打磨机抛光切割断裂面，得到高粘结性导光水泥基复合材料，以15d为一个周期测量其动弹模。

通过三个实施例和五个对比例可以得到以下基本结论：

1.参阅图2实施例1、实施例2、实施例3和对比例2、对比例3、对比例4中丁苯乳液的含量在45kg/m³、35kg/m³、40kg/m³、0kg/m³、20kg/m³、50kg/m³配制的高粘结导光水泥基复合材料的最大拉拔力进行了试验研究和对比分析，结果3个实施例制备的高粘结导光水泥基复合材料均具有较高的拉拔力和粘结性能。当丁苯乳液含量高于45kg/m³时，所拌制水泥基复合材料的工作性能较差，当丁苯乳液含量低于35kg/m³时，所拌制高粘结导光水泥基复合材料的最大拉拔力降低，证明本发明提出的高粘结导光水泥基复合材料的配合比和制备方法是可靠的；

1.参阅图2中实3和对1，发现本发明提出高粘结导光水泥基复合材料较普通硅酸盐水泥材料制作的导光水泥基复合材料有较强的极限拉拔力和粘结性能，且提高了1.51倍。

2.参阅图3中实1和对5，发现本发明提出高粘结导光水泥基复合材料保护剂有较强的保护作用，能延缓高粘结导光水泥基复合材料的动弹模损失，30个周期后，实施例1制作的高粘结导光水泥基复合材料的动弹模为7662MPa,对比例5制作的高粘结导光水泥基复合材料的动弹模为6524Mpa。